如何求其收斂,極限?

時間 2021-06-14 14:06:29

1樓:蒼龍轉生

這道題目的解答思路其實是先假設數列收斂,然後解方程求出極限。然後採用數學歸納法證明數列有界。因為數列顯然單調增加,所以可以用定理單調有界數列必定收斂。

這種解題思路是解決這一類題目的通法。因為只有通過解方程才能知道上下界。知道上下界後,才能採用數學歸納法。

2樓:真摯少年

定義1:(數列)乙個對映 稱為是乙個數列,記為 .

定義2:(集合的上界)設 是乙個集合,若存在 ,使得對任意 ,都有 ,就說 是集合 的乙個上界.

定義3:(數列的上界)設 是乙個數列,若存在實數 ,使得對任意 都有 ,就說 是數列 的乙個上界.

定義4:(單調遞增)設 是乙個數列,若對任意 ,都有 成立,就說數列 是單調遞增的.

定義5:(數列極限)設 是乙個數列,若存在實數 ,使得對任意正數 ,都存在 ,使得對每乙個 ,都有 ,就說 是數列 的極限.

定理1:(單調有界定理)設 是乙個數列, ,如果 有界,並且是單調遞增(或單調遞減)的,那麼 存在.

命題1:設 是乙個數列,且 0" eeimg="1"/>,那麼 存在.

證明:單調性.

採用數學歸納法,當 時, , ,於是 a_1" eeimg="1"/>,這說明 a_n" eeimg="1"/>對 成立.

現假設,對某個 ,有 a_" eeimg="1"/>,那麼就有

a + a_" eeimg="1"/>

那麼就有

\sqrt}" eeimg="1"/>

那麼就有

a_k" eeimg="1"/>

依數學歸納法原理, a_n" eeimg="1"/>對每乙個 都成立,從而數列 是單調遞增的.

有界性.

採用反證法,假設 無上界,那麼對任意正數 0" eeimg="1"/>,都存在 ,使得對一切 ,都有 M" eeimg="1"/>.

可是,當 足夠大時,表示式

為負.這說明 為負,從而與 單調遞增違背.矛盾.從而 是有上界的.

有下界嗎?有的.請讀者自證.

從而 即有上界、又有下界,從而 有界.從而根據單調有界定理, 的極限存在,不妨記為 (因為符號 已經被使用了).

由遞推公式,我們有

讓 趨於無窮,我們得

解出 ,數列 的極限是 .

點評:要證乙個數列極限存在,最簡單的辦法是去證它既單調又有界,顯然,這種開根號進行迭代的數列,很容易看出是有界的,開根號再開根號,你能開到無窮去嗎?不能,因為函式 0)" eeimg="1"/>當 足夠大的時候終究是會計算出負值,這是因為平方根函式趨向無窮的速度遠慢過線性函式.另外,我們要牢記定義、定理、性質,巧妙運用數學歸納法和反證法,這樣將可以達到事半功倍的效果.

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